自动售货机售货系统设计(附件)
摘 要随着科技的不断发展和人们生活水平的提升，自动售货机开始出现在许多中大型城市的很多公共场合，人们的即时性需求得到极大的方便，同时也为人们购买一些简单物品提供了一种便利。传统的自动售饮料机基本上都是采用单片机来控制，其系统硬件设计复杂，不仅抗干扰能力差，开发成本还高，并且系统的稳定性难以得到保证，维护困难。本文的设计是基于西门子PLC饮料自动售货机的售货系统，阐述了自动售货机的发展背景与未来前景，分析了饮料自动售货机的功能及其特点，提出了总体方案设计，并采取曲柄连杆机构作为出货装置。本文采用西门子系列PLC为主控控制器，程序设计方法采用顺序控制的方式，设计了系统控制程序，其中包括了计币系统、比较系统、选择系统、饮料供给系统、退币系统。本文的程序部分采用梯形图来编写。
Key words: The vending machine; Crank connecting rod mechanism;Programmable controller; 目 录
第一章 绪论 1
1.1自动售货机发展概况 1
第二章 总体方案设计 4
2.1设计任务： 4
2.2设计要求： 4
2.3工作原理： 4
2.4售货机构的选择 5
2.5控制系统的选择 7
第三章 机械结构设计 8
3.1售货装置结构设计 8
3.1.1工作原理 8
3.1.2曲柄连杆出货机构 9
3.1.3驱动电机 10
3.2硬币识别系统 11
3.2.1金属硬币的识别原理 11
3.2.2硬币的贮存和退币机构 12
第四章 控制系统设计 13
4.1PLC控制系统 13
4.2电路主接线图 14
4.3I/0分配表 15
4.4硬件接线图 16
4.5程序流程图 17
4.5.1程序设计 17
结束语 22
致 谢 23
附录 25
第一章 绪论
1.1自动售货机发展概况
19世纪80年
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
代初，第一个商用投币式自动售货机在英国伦敦进行了介绍，并配发明信片。英国出版商和书店老板，理查德卡莱尔发明了一种自动售货机销售图书，大约在同一时间。1888年，托马斯亚当斯口香糖公司推出的第一个自动售货机美国。机器被安装在纽约市地铁高架平台和销售的合奏，Fruit口香糖。1897年，普尔菲制造公司加入动画人物到胶机作为一个额外的吸引力。那时候在美国的乘客们只需要用1 美分就可以地铁系统中的自动售货机上买到一块正在出售的口香糖。自十九世纪八十年代以来，在美国、日本等发达国家，自动售货机就已作为一种新型的零售方式，得到了迅速的发展和广泛的普及，其中在大型机场、客运车站、轮渡码头、加油站、写字楼、高档娱乐场所等地被广泛地布放使用自动售货机，而在大街小巷和公路旁也都有投放使用。
如今通过自动售货机，包括各种食品饮料、报纸、香烟等日常用品, 甚至还能有宠物饲料和鲜花等物品都可以购买得到。今天,在全球超过65 个的国家和地区，自动售货机已经都有投入使用。而在日本，自动售货机甚至售出了全国罐装饮料市场70 %的份额。每一个日本住民一年投入的货币多达400 多美元到自动售货机中用于购物；同时美国可口可乐公司在世界各地都分布有饮料自动售货机，几十万台售货机二十四小时售出公司产品。全世界处在运营使用中的自动售货机大概有1800 万台，目前自动售货机的整个的行业包括运营和制造在内的年销售额已经超过了2500亿美元。现在零售市场增进速率最快的行业之一俨然已属于自动售货业。
在中国的自动售货机发展历史可以追溯到1993年，开始从日本韩国等国引进并投放到本土市场。第一台国产自动售货机于1995年在北京成功下线，自此从1999 年起，国产自动售货机逐渐开始形成规模化生产并批量的投放到市场。目前中国市场在运营中的自动售货机约莫只有3 万余台，相较于日本、美国这些的发达国家，数目明显还是少很多。到本世纪初,中国国内专注于研发、制造和运营自动售货机的企业大概有10多家，这其中生产规模范畴最大的是在天津的南开戈德集团,国内自动售货市场约80%的份额为其占有。而在主导运营自动售货机的运营商方面，主要还是由制造企业的关联或部属企业来完成，这其中如戈德移动商务公司为戈德集团的下属企业、澳鸿自动商务公司是澳珂玛集团的关联公司等等。至今为止国内还没有能够有独立运营商的产生。按照中国自动售货机市场行情分析报告获得的数据表明：现在中国自动售货机市场的走势已渐渐明朗,自动售货机的产业正逐渐从经济发达的沿海地区和各大中一二线城市向内地的次发达三四线城市地区发展延长,慢慢从机场、地铁站、高级宾馆等高端场所向高中档甚至普通社区遍布。
从自动售货机的成长趋向来看，是因为劳动密集型的产业结构发展向技术密集型社会转型的结果了导致自动售货机的出现。消费模式和销售环境的变化带来的大量生产、大量消费的现象，新的商品销售渠道急需出现，而相对于百货大楼、综合性商场等新的销售渠道的产生，人工成本也在不断增加，而受到购物的便利和场地的局限性等客观主观因素的条件制约，自动售货机便成为一种顺应时代潮流的机械应运而生了。
因近年来全球经济复苏得缓慢，社会开始更为关注就业机会的扩大以及在工作场所的福利事业如茶点饮料的提供。自动售货机的投放使用，不仅让惬意的工作休闲时间得到保障，同时也是最具经济性和最有效的手段来提高员工的工作效率。尤其是在某些办公场所需要员工处于24小时无休的工作状态中，使用饮料自动售货机便成了独具魅力的方式，不仅需要全天二十四小时不间断提供咖啡饮料的问题得以解决，这种形式还促进了自动售货行业与咖啡饮品服务行业的融合。全美自动售货机协会在1999年和全美咖啡服务协会的合并，这样的融合现象让人们更直观地看到了自动售货机的未来。
在美国，家长和抗肥胖倡导者的压力下，许多学区搬到禁止软饮料自动售货机和自助餐厅，垃圾食品和糖果。在加利福尼亚州的立法者，例如，通过法律禁止的销售机分发零食和在2003年小学饮料，尽管加州和内华达州软饮料协会的反对。国家最近注视着立法，禁止在中学从2009年7月1日，在学校收入的差额，以通过增加对学校午餐计划的资金来补偿自己的苏打水的销售。类似的法律被通过康涅狄格大会于2005年6月被否决州长约迪瑞尔，谁规定的立法“损害控制和家长学龄儿童的责任。”在学校里，健康的自动售货机选项已在美国得到普及。这种“健康的自动售卖机”的销售作为让学生来执行，这样就能更好更健康。
作为自动化商业机械的代表，自动售货机被广泛用于公共场所。以单片机为控制核心的传统自动售货机控制系统，不仅需要进行了巨大繁琐的工作来改善输入输出接口，而且系统完成后还是会产生比较差的的抗干扰性能。而可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是一种新型的工业控制装置，它与计算机技术、自动控制技术、通信技术等有着很新的集成，它具有很高的可靠性、简单易学的编程、较为便利的维护等优点,这些有点促使它广泛地应用在工业控制行业，由于自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如，实施在线模式，通过电话线将自动售货机的库存信息及时转移到计算机的业务点，从而保证货物的交付，以及完成对货物的选定。而且，为了缓解全球变暖，自动售货机的发展，已致力于节能，节能凉爽的饮料自动售货机正成为行业的主流。在夏季用电高峰期，这种自动售货机即使在关掉冷却器还可以保持一定的低温，与以往的自动售货机相比，它可节省1015%的电。
Key words: The vending machine; Crank connecting rod mechanism;Programmable controller; 目 录
第一章 绪论 1
1.1自动售货机发展概况 1
第二章 总体方案设计 4
2.1设计任务： 4
2.2设计要求： 4
2.3工作原理： 4
2.4售货机构的选择 5
2.5控制系统的选择 7
第三章 机械结构设计 8
3.1售货装置结构设计 8
3.1.1工作原理 8
3.1.2曲柄连杆出货机构 9
3.1.3驱动电机 10
3.2硬币识别系统 11
3.2.1金属硬币的识别原理 11
3.2.2硬币的贮存和退币机构 12
第四章 控制系统设计 13
4.1PLC控制系统 13
4.2电路主接线图 14
4.3I/0分配表 15
4.4硬件接线图 16
4.5程序流程图 17
4.5.1程序设计 17
结束语 22
致 谢 23
附录 25
第一章 绪论
1.1自动售货机发展概况
19世纪80年
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
代初，第一个商用投币式自动售货机在英国伦敦进行了介绍，并配发明信片。英国出版商和书店老板，理查德卡莱尔发明了一种自动售货机销售图书，大约在同一时间。1888年，托马斯亚当斯口香糖公司推出的第一个自动售货机美国。机器被安装在纽约市地铁高架平台和销售的合奏，Fruit口香糖。1897年，普尔菲制造公司加入动画人物到胶机作为一个额外的吸引力。那时候在美国的乘客们只需要用1 美分就可以地铁系统中的自动售货机上买到一块正在出售的口香糖。自十九世纪八十年代以来，在美国、日本等发达国家，自动售货机就已作为一种新型的零售方式，得到了迅速的发展和广泛的普及，其中在大型机场、客运车站、轮渡码头、加油站、写字楼、高档娱乐场所等地被广泛地布放使用自动售货机，而在大街小巷和公路旁也都有投放使用。
如今通过自动售货机，包括各种食品饮料、报纸、香烟等日常用品, 甚至还能有宠物饲料和鲜花等物品都可以购买得到。今天,在全球超过65 个的国家和地区，自动售货机已经都有投入使用。而在日本，自动售货机甚至售出了全国罐装饮料市场70 %的份额。每一个日本住民一年投入的货币多达400 多美元到自动售货机中用于购物；同时美国可口可乐公司在世界各地都分布有饮料自动售货机，几十万台售货机二十四小时售出公司产品。全世界处在运营使用中的自动售货机大概有1800 万台，目前自动售货机的整个的行业包括运营和制造在内的年销售额已经超过了2500亿美元。现在零售市场增进速率最快的行业之一俨然已属于自动售货业。
在中国的自动售货机发展历史可以追溯到1993年，开始从日本韩国等国引进并投放到本土市场。第一台国产自动售货机于1995年在北京成功下线，自此从1999 年起，国产自动售货机逐渐开始形成规模化生产并批量的投放到市场。目前中国市场在运营中的自动售货机约莫只有3 万余台，相较于日本、美国这些的发达国家，数目明显还是少很多。到本世纪初,中国国内专注于研发、制造和运营自动售货机的企业大概有10多家，这其中生产规模范畴最大的是在天津的南开戈德集团,国内自动售货市场约80%的份额为其占有。而在主导运营自动售货机的运营商方面，主要还是由制造企业的关联或部属企业来完成，这其中如戈德移动商务公司为戈德集团的下属企业、澳鸿自动商务公司是澳珂玛集团的关联公司等等。至今为止国内还没有能够有独立运营商的产生。按照中国自动售货机市场行情分析报告获得的数据表明：现在中国自动售货机市场的走势已渐渐明朗,自动售货机的产业正逐渐从经济发达的沿海地区和各大中一二线城市向内地的次发达三四线城市地区发展延长,慢慢从机场、地铁站、高级宾馆等高端场所向高中档甚至普通社区遍布。
从自动售货机的成长趋向来看，是因为劳动密集型的产业结构发展向技术密集型社会转型的结果了导致自动售货机的出现。消费模式和销售环境的变化带来的大量生产、大量消费的现象，新的商品销售渠道急需出现，而相对于百货大楼、综合性商场等新的销售渠道的产生，人工成本也在不断增加，而受到购物的便利和场地的局限性等客观主观因素的条件制约，自动售货机便成为一种顺应时代潮流的机械应运而生了。
因近年来全球经济复苏得缓慢，社会开始更为关注就业机会的扩大以及在工作场所的福利事业如茶点饮料的提供。自动售货机的投放使用，不仅让惬意的工作休闲时间得到保障，同时也是最具经济性和最有效的手段来提高员工的工作效率。尤其是在某些办公场所需要员工处于24小时无休的工作状态中，使用饮料自动售货机便成了独具魅力的方式，不仅需要全天二十四小时不间断提供咖啡饮料的问题得以解决，这种形式还促进了自动售货行业与咖啡饮品服务行业的融合。全美自动售货机协会在1999年和全美咖啡服务协会的合并，这样的融合现象让人们更直观地看到了自动售货机的未来。
在美国，家长和抗肥胖倡导者的压力下，许多学区搬到禁止软饮料自动售货机和自助餐厅，垃圾食品和糖果。在加利福尼亚州的立法者，例如，通过法律禁止的销售机分发零食和在2003年小学饮料，尽管加州和内华达州软饮料协会的反对。国家最近注视着立法，禁止在中学从2009年7月1日，在学校收入的差额，以通过增加对学校午餐计划的资金来补偿自己的苏打水的销售。类似的法律被通过康涅狄格大会于2005年6月被否决州长约迪瑞尔，谁规定的立法“损害控制和家长学龄儿童的责任。”在学校里，健康的自动售货机选项已在美国得到普及。这种“健康的自动售卖机”的销售作为让学生来执行，这样就能更好更健康。
作为自动化商业机械的代表，自动售货机被广泛用于公共场所。以单片机为控制核心的传统自动售货机控制系统，不仅需要进行了巨大繁琐的工作来改善输入输出接口，而且系统完成后还是会产生比较差的的抗干扰性能。而可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是一种新型的工业控制装置，它与计算机技术、自动控制技术、通信技术等有着很新的集成，它具有很高的可靠性、简单易学的编程、较为便利的维护等优点,这些有点促使它广泛地应用在工业控制行业，由于自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如，实施在线模式，通过电话线将自动售货机的库存信息及时转移到计算机的业务点，从而保证货物的交付，以及完成对货物的选定。而且，为了缓解全球变暖，自动售货机的发展，已致力于节能，节能凉爽的饮料自动售货机正成为行业的主流。在夏季用电高峰期，这种自动售货机即使在关掉冷却器还可以保持一定的低温，与以往的自动售货机相比，它可节省1015%的电。
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